大學(xué)物理力學(xué)課件

如果當(dāng)t3

s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于x9

m處，v=2ms1.*思考討論質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=4t（SI）2求(1)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度．

(2)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程．vt23例：一質(zhì)點(diǎn)作沿x軸運(yùn)動(dòng)，已知：討論x23v*思考討論人在靜水中劃行小船，當(dāng)速度為v0時(shí)不再劃行，已知此后小船運(yùn)動(dòng)規(guī)律為a=kv，k為常量．試證明船速的衰減規(guī)律為vvt00用角量表示的勻變速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程討論已知質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng),且問(wèn):運(yùn)動(dòng)規(guī)律?一質(zhì)點(diǎn)作半徑為0.2m的圓周運(yùn)動(dòng),其切向加速度大小恒為0.05m/s,若該質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),求：需要多少時(shí)間(1)切向加速度大小等于法向加速度大小;(2)法向加速度大小等于切向加速度大小的二倍。討論，練習(xí)

求:(1)時(shí)的角位置、角速度和角加速度;(2)時(shí)的切向加速度和法向加速度的大小;(3)當(dāng)為何值時(shí),其總加速度與半徑成45角?討論一質(zhì)點(diǎn)沿半徑R=10m的圓周運(yùn)動(dòng),

其角位置ot=0一質(zhì)點(diǎn)自原點(diǎn)開(kāi)始沿拋物線運(yùn)動(dòng),它在x軸上的分速度為一常量,其值為4.0m/s,求:質(zhì)點(diǎn)在x2m處的速度、加速度的法向分量、切向分量以及該點(diǎn)的曲率半徑。討論求:質(zhì)點(diǎn)的速度及運(yùn)動(dòng)方程.討論練習(xí)解:分析一人以1.5m/s

的速率向東行走時(shí)感覺(jué)到風(fēng)從北吹向南,當(dāng)他的行走速率加快到3.0m/s

時(shí),感覺(jué)到風(fēng)是從東北吹向西南,求:風(fēng)向與風(fēng)速.課堂練習(xí)東南西北設(shè):地為k系,人為k’系.一船以17

m/s的速度向東行駛，海上有12

m/s的北風(fēng)．若船上的海員看到直升機(jī)以5

m/s的速度垂直下降.求(1)直升機(jī)相對(duì)于海水的速度(2)直升機(jī)相對(duì)風(fēng)的速度．以靜止海水為絕對(duì)參考系xyzo東西北南練習(xí)一船以17

m/s的速度向東行駛，海上有12

m/s的北風(fēng)．若船上的海員看到直升機(jī)以5

m/s的速度垂直下降.求(1)直升機(jī)相對(duì)于海水的速度(2)直升機(jī)相對(duì)風(fēng)的速度．xyzo東西北南傳送帶以恒定的速度v水平運(yùn)動(dòng)，傳送帶上方高為h處有一盛煤的料斗，連續(xù)向下卸放煤，單位時(shí)間落煤量為．求:(1)碎煤作用在皮帶上的水平力;(2)皮帶作用在碎煤上的力的大小及方向．討論,練習(xí)xhv(1)(2)解:分析動(dòng)量守恒水平方向豎直方向xy練習(xí)質(zhì)量為80

kg的小車(chē)以速度3.6

km/h運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為60

kg的人以3

m/s的速度從后面跳上小車(chē)，試問(wèn):(1)小車(chē)的速度將變?yōu)槎啻螅?/p>

(2)如果迎面跳上小車(chē)，結(jié)果又如何？討論,練習(xí)從后面跳上

迎面跳上x(chóng)mm光滑水平面上固定半徑為R的圓環(huán)圍屏,質(zhì)量為m的滑塊沿內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng),摩擦系數(shù)為.設(shè)物體在A點(diǎn)時(shí)速率為v0,求(1)此后t時(shí)刻物體的速率;(2)從A點(diǎn)開(kāi)始所經(jīng)過(guò)的路程. 討論練習(xí)列出切向牛頓第二定律(求導(dǎo)形式)Av0質(zhì)量為1.5kg的物體被豎直上拋，初速度為60m/s,物體受到的空氣阻力數(shù)值與其速率成正比，F(xiàn)阻=kv，k=0.03N.s/m，求物體升達(dá)最高點(diǎn)所需的時(shí)間及上升的最大高度。已留作業(yè)列出縱向(z軸

)牛頓第二定律(求導(dǎo)形式)z求hm的兩種方法z一人從10

m深井中提水，起始時(shí)桶中裝有10

kg的水，由于水桶漏水，每提升1

m要漏去0.2

kg的水，求水桶勻速地從井中提到井口人所做的功．xOx討論

在離水面高度為H的岸上，用大小不變的力F拉船靠岸，如圖所示，求船從離岸x2處移到x1處的過(guò)程中，力F對(duì)船所做的功．討論

xx0xmm0鐵錘敲擊鐵釘，鐵釘受到的阻力與進(jìn)入木板的深度成正比.鐵錘兩次敲擊的速度相同，第一次深度為x0，求第二次的深度.解：討論設(shè)第二次擊打深度為xxx0xmm0勁度系數(shù)為k的輕彈簧與質(zhì)量為m的物體連接在一起置于水平桌面上，彈簧另一端固定在墻上，如圖所示．物體與桌面的摩擦系數(shù)為，開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)用恒力F拉著物體右移，則物體最終能移多遠(yuǎn)？

討論已知:桌面光滑,子彈進(jìn)入木塊后受到恒定摩擦阻力作用，其他條件如圖所示.求:

(1)子彈射入木塊中深度h，(2)求子彈進(jìn)入木塊到停在木塊中這段時(shí)間內(nèi)，木塊滑行的距離s.V為子彈剛停止在木塊中那一時(shí)刻

…練習(xí)hx系統(tǒng)的功能原理hx系統(tǒng)的功能原理分析:子彈與木塊為質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng).一內(nèi)部連有彈簧的架子靜置于光滑的水平面上,架子的質(zhì)量為M,彈簧的勁度系數(shù)為k,現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球以v0的速度射入架子內(nèi),并開(kāi)始?jí)嚎s彈簧,如圖所示.設(shè)小球與架子間無(wú)摩擦,試求：⑴彈簧的最大壓縮量l..機(jī)械能守恒：動(dòng)量守恒：解:分析討論一輕繩跨過(guò)一輕定滑輪,兩端分別系為m和M的兩物體(M>m),M靜止于桌面上,抬高m使繩處于松弛狀態(tài).當(dāng)m自由下落h距離后繩被拉緊.求兩物體的速度及M所能上升的最大高度.解:分析

過(guò)程1:自由下落過(guò)程2:繩拉緊的瞬間,對(duì)m、M分別用動(dòng)量定理過(guò)程3:M上升,m下落,機(jī)械能守衡討論討論過(guò)程3:M上升,m下落,機(jī)械能守衡V=0過(guò)程1:自由下落v0V=0V過(guò)程2:繩拉緊的瞬間理論小結(jié)（知識(shí)框圖）,《訓(xùn)練》P2質(zhì)點(diǎn)力學(xué)習(xí)題討論課

2.研究的問(wèn)題：兩類1.描述運(yùn)動(dòng)學(xué)的物理量，矢量性瞬時(shí)性3.手段：直角坐標(biāo)系，自然坐標(biāo)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)試就質(zhì)點(diǎn)作一般曲線運(yùn)動(dòng)情況分別討論下列各式的含義oxyP4—1(3)oxy2(2).回答下列問(wèn)題勻速直線運(yùn)動(dòng).勻速圓周運(yùn)動(dòng).變速直線運(yùn)動(dòng).一般曲線運(yùn)動(dòng).P4—2(2)P5—6(1)(2)(3)解:分析(1)P6---7ROmxyO

判斷下列說(shuō)法的正誤，并說(shuō)明理由。（1）所受合外力為零的系統(tǒng)，機(jī)械能一定守恒；（2）不受外力的系統(tǒng)，必然同時(shí)滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒；（3）合外力為零，內(nèi)力只有保守力的系統(tǒng)，機(jī)械能必然守恒；

（4）

只有保守內(nèi)力作用的系統(tǒng)，動(dòng)量和機(jī)械能必然都守恒；（5）一質(zhì)點(diǎn)在某一過(guò)程中，所受合外力的沖量為零，則質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量一定守恒；（6）

合外力為零的系統(tǒng)，對(duì)某一點(diǎn)或某一軸的角動(dòng)量一定守恒。?P6---8（5）一質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)在某一過(guò)程中，所受合外力的沖量為零，則質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量一定守恒；其中某一段積分可以不為零P6---8(5)(2)以槽D為參考系，槽D對(duì)物體C的支持力不作功；(1)以地面為參考系，槽D對(duì)物體C的支持力不作功；(3)以地面為參考系，物體C在b點(diǎn)相對(duì)于地面的速率v1滿足：moaRb光滑桌面MP6---9(4)以槽D為參考系，物體C在b點(diǎn)相對(duì)于槽D的速率v2滿足：(5)以地面為參考系，C、D系統(tǒng)動(dòng)量守恒；(6)以地面為參考系，C、D、地球系統(tǒng)機(jī)械能守恒。bmoaR光滑桌面M?moR光滑桌面M

b拓展物體達(dá)到b點(diǎn),槽對(duì)物體的支持力分析物體的運(yùn)動(dòng)軌跡物體達(dá)到b點(diǎn)時(shí),槽為瞬時(shí)慣性系練習(xí)列方程《訓(xùn)練》P8填空題---1oP7選擇題1,3,4已知：求:把小環(huán)由B點(diǎn)移到C點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的拉力對(duì)小環(huán)所作的功？解：分析課堂討論ACBP8—4,5P8---62RR2RRxoxo方法12RRxo方法22RRxo坐標(biāo)

一電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為，x=3t,y=12-3t2(SI)（1）在什么時(shí)刻電子的位矢與其速度矢量恰好垂直；（2）在什么時(shí)刻電子離原點(diǎn)最近。解得t1=0s,t2=1.87s.

解：分析P9--1yxt2=1.87s

O討論由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解，以地面為參考系，子彈A的位矢：

B的位矢：HSBxy擊中相遇是指在某一時(shí)刻t有,

則由上述式得解得P9--2若擊中目標(biāo)，HSBxy一質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)A，在xoy平面上運(yùn)動(dòng)，受到外力

(N)的作用，t=0s時(shí)A位于P點(diǎn)，坐標(biāo)為（2,6）(m)具有初速度的大小為v0=5m/s，方向與x軸正向夾角為53。（取sin53≈0.80）,如圖所示。求：(1)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；(2)t=1s時(shí)，A受到的法向力Fn的大小。0P

y(m)

x(m)

v0

．O

2

6

討論P(yáng)10---40質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)A受到另一質(zhì)點(diǎn)B的引力作用，B保持在原點(diǎn)不動(dòng)。開(kāi)始時(shí)A離B很遠(yuǎn)(r→∞)，且具有沿水平方向的速度v0，…,軌道如圖,A、B之間的最短距離為d。求:B的質(zhì)量M。DBo解：分析有心力場(chǎng),保守力場(chǎng)P10---4能量、角動(dòng)量守恒練習(xí)例:半徑為r的輕滑輪的中心軸O水平地固定在高處,其上穿過(guò)一條輕繩,質(zhì)量相同的兩人A、B以不同的爬繩速率從同一高度同時(shí)向上爬,試問(wèn)誰(shuí)先到達(dá)O處.or內(nèi)力矩之和為0,外力為重力矩之和也為0，所以角動(dòng)量守恒

解:分析結(jié)論：兩人同時(shí)達(dá)到。ro對(duì)質(zhì)點(diǎn)組下列說(shuō)法中哪些是正確的？(1)質(zhì)點(diǎn)組總動(dòng)量的改變與內(nèi)力無(wú)關(guān)．質(zhì)點(diǎn)組總動(dòng)能的改變與內(nèi)力無(wú)關(guān)．

質(zhì)點(diǎn)組機(jī)械能的改變與保守內(nèi)力無(wú)關(guān)．

(A)只有(1)是正確的．(B)(1)、(3)是正確的．

(C)(1)、(2)是正確的．(D)(2)、(3)是正確答(B)思考選擇質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的動(dòng)能定理系統(tǒng)功能原理：質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的動(dòng)量定理一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為,則該質(zhì)點(diǎn)作(A)勻速直線運(yùn)動(dòng)．(B)變速直線運(yùn)動(dòng)．(C)拋物線運(yùn)動(dòng)．(D)上述三種情況之外的一般曲線運(yùn)動(dòng)．［B

］

(A)

質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量改變時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能一定改變．

(B)

質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能不變時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量也一定不變．

勻速一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在幾個(gè)外力的同時(shí)作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),下述哪種說(shuō)法正確?

(C)合力的沖量是零，合力的功一定為零．

(D)合力的功為零，合力的沖量一定為零．［］討論分析:系統(tǒng)動(dòng)量守恒答(D)如圖:兩木塊,mB＝2mA，兩者用一輕彈簧連接靜止于光滑水平桌面上，若用外力將兩木塊壓近使彈簧被壓縮，然后將外力撤去，則此后兩木塊運(yùn)動(dòng)動(dòng)能之比EKA/EKB為:?

(A)

(B)

(C)

(D)2．

討論因?yàn)?/p>

衛(wèi)星只受保守力作用機(jī)械能守恒。一人造地球衛(wèi)星繞

地球作橢圓運(yùn)動(dòng)。設(shè):衛(wèi)星質(zhì)量為m，地球質(zhì)量為M。求:（1）衛(wèi)星在B，A兩點(diǎn)處的萬(wàn)有引力勢(shì)能之差（2）衛(wèi)星在B，A兩點(diǎn)處